JavaScript基本功修練：Day25 - Promise - iT 邦幫忙::一起幫忙解決難題，拯救 IT 人的一天

第 12 屆 iThome 鐵人賽

DAY 25

Modern Web

JavaScript基本功修煉系列第 25 篇

JavaScript基本功修練：Day25 - Promise

12th鐵人賽 javascript

Alysa Chan

團隊十萬伏bug打字團

2020-10-10 21:56:11

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今天會介紹常用來處理非同步程式的語法：Promise。在ES6的Promise語法出現之前，我們都依賴回傳函式來寫非同步程式，但Promise的出現，令整個非同步程式的流程結構更易讀更易維護。

本文會解釋：

為什麼需要Promise?
Promise基本語法
Promise鏈接
Promise常用方法(例如Promise.all、Promise.race)
Promise改寫XMLhttprequest

為什麼需要Promise?

Promise與回傳函式一樣，同樣是用來處理非同步程式。最常用到非同步程式的情況，都是跟網絡連線有關(例如fetch抓取遠端資料)，或者跟排程有關(例如setTimeout)。

不同的是，Promise改善了非同步的語法結構，比起只用回傳函式，更易閱讀和維護。過往我們要確保非同步函式完成後才執行某個函式，我們會用到回傳函式的方法來完成，可是如果在該回傳函式裏再接一個回傳函式，形成多層的巢狀結構，就會造成回傳地獄(callback hell)的慘況。但用Promise去寫，就會變得較易閱讀。

繼Promise出現的是async/await，也是目前最新的寫法，它是把Promise寫得更簡潔的語法糖，背後操作原理與Promise是一樣。總括來說，Callback function、Promise、async/await其實都是在解決同一個問題：確保非同步函式完成後才執行某個函式。

`Promise`基本語法

Promise用處：
我們可以透過Promise物件，得出一個非同步函式在完成後，最後得出的成功或失敗結果值。

Promise是一個建構函式，我們要用new來產生一個實體的Promise物件：

//以下只用作解說Promise基本語法，很少會這樣用Promise

const p = new Promise(function(resolve,reject){ //傳入函式，帶有2個参數
    //你想執行的非同步工作
    setTimeout(function(){
        resolve('成功！'); //工作成功，呼叫resolve函式，把結果透過参數傳出去
    },1000)
})

在建立Promise物件時，需要傳入一個函式作為参數，該函式裏須帶有兩個参數，分別是resolve和reject函式。

resolve函式：

會將Promise的狀態由pending變成fulfilled
把成功的結果當作参數傳出去

reject函式：

會將Promise的狀態由pending變成rejected
把失敗的結果當作参數傳出去

取得Promise的結果(then/catch)

以上例子是假設Promise所處理的工作結果是成功。但只是寫以上步驟的話，是不會抽取到成功的結果(即是resolve(...)裏的東西)。我們之後還需要在該Promise物件中使用then方法，把函式resolve中的参數(即是成功的結果)抽取出來：

const p = new Promise(function(resolve,reject){
    //你想執行的非同步工作
    setTimeout(function(){
        resolve('成功！'); //工作成功，呼叫resolve函式，把結果透過参數傳出去
    },1000)
})

//在Promise物件使用then方法
p.then(function(result){
    //result 是任何你由上方 resolve(...) 傳入的東西
    console.log(result) //成功！
})

失敗的結果，就可以用catch方法來取得：

const p = new Promise(function(resolve,reject){
    setTimeout(function(){
        reject('失敗！');
    },1000)
})

p.then(function(result){
    console.log(result); 
})
.catch(function(error){
    console.log(error); //失敗！
})

注意：result和error這兩個名字是任你改的。同樣地，在Promise物件裏的resolve和reject這兩個名字都是任你改，只是我們習慣會用resolve和reject。

`then`也可以抽取失敗結果，但不建議

then方法除了可以抽取成功結果，也能抽取失敗結果。我們可以在then方法同時放兩個回傳函式作為参數：

p.then(function(result){
    console.log(result); 
},function(error){
    console.log(error); //失敗！
})

然而，在捕捉錯誤時，用catch寫法比then更好，因為在除錯時，我們可以集中在catch之前的then裏面尋找問題。同時也比較接近以前會用的try/catch寫法。

// 不建議用then寫法
p.then(function(result) {
    // success
  }, function(error) {
    // error
  });

// 建議用catch寫法
p.then(function(result) { 
    // success
  })
  .catch(function(error) {
    // error
  });

Promise物件的狀態

上面有輕輕提及過Promise可以有3種狀態，包括：pending、fulfilled、rejected。

pending：事件運作中，還未有結果
resolved：事件已完成，結果成功，回傳resolve(...)裏的結果
rejected：事件已完成，結果失敗，回傳rejected(...)裏的結果

Promise要麼回傳resolved，要麼回傳rejected，而且只會回傳一次。

例如我把以上例子改回成功結果，並且在不同位置查看一下Promise的狀態：

const p = new Promise(function(resolve,reject){
    setTimeout(function(){
        resolve('成功！'); //呼叫resolve函式，會把Promoise狀態變成fulfilled
    },1000)
})

p.then(function(result){
    console.log(p) //Promise {<fulfilled>: "成功！"}
    console.log(result) 
})

//p是非同步，所以下面這行會先被執行，這時候p是pending狀態
console.log(p) //Promise {<pending>}

以上例子就是Promise執行完setTimeout函式後得出成功結果後，從pending狀態變成fulfilled狀態的例子。

為什麼最後一行會得出pending，之後上面才得出fulfilled? 因為setTimeout的程式是非同步的，主程式會先跳過它，直接執行最後一行console.log(p)，這時候setTimeOut裏的工作並未被執行，所以Promise就是pending狀態。當setTimeout的計時結束，主程式回去執行setTimeOut裏的程式，並且結果是成功，所以Promise就會由pending變成fulfilled。

下圖具體解釋了Promise狀態的變化流程：

圖片來源：JAVASCRIPT.INFO

Promise鏈接

我們需要完成一個非同步函式後，接著執行下一個非同步函式。這時候我們就可以用鏈接的技巧。以下例子是把兩個數字相加，如果結果是整數就會回傳resolve，負數就會回傳reject。例子参考自這裏。

function add(a,b){
    return new Promise( (resolve,reject) => {
        window.setTimeout( () => {
            let sum = a + b;
            sum > 0 ? resolve(`${sum}, 成功`) : reject(`${sum}, 失敗`);
        },1000);
    })
}

add(10,10)
    .then( success => {
        console.log(success); //20, 成功
        return add(5,10);
    })
    .then( success => {
        console.log(success); //15, 成功
        return add(3,-5);
    })
    .then( success => {
        console.log(success); 
        return add(0,2) //沒有被執行
    })
    .catch( error => {
        console.log(error); //-2, 失敗
    })

當其中一個結果(add(3,-5))是失敗時，就會跳過下一個then方法，直接跳到catch方法。所以在以上例子中，add(0,2)是不會被執行。所以要注意，這裏全部4個Promise物件(add(10,10)、add(5,10)、add(3,-5)、add(0,2))，只要其中一個的結果是錯誤，就會跳到catch方法。

不止限於Promise函式，也可以回傳其他表達式

在then或catch這些抽取成功或失敗結果值的方法裏，我們不止可以再回傳Promise物件，也可回傳其他表達式。以下範例中，執行完check(2)後，如果check(2)的結果成功，我就回傳另一個函式multiply：

function check(num1){
    return new Promise( (resolve,reject) => {
        window.setTimeout( () => {
            num1 > 0 ? resolve(num1) : reject(`${num1},失敗`)
        },1000);
    })
}

function multiply(num2){
    console.log(`${num2} * 10 = ${num2*10}`) //2 * 10 = 20
}

check(1)
    .then( success => {
        console.log(success); //1
        return check(2)
    })
    .then( success => {
        //回傳其他表達式
        return multiply(success);
    })
    .catch( error => {
        console.log(error);
    })

Promise常用方法

Promise常用方法除了then、catch，還有：

Promise.all：
以陣列形式傳入多個Promise函式，並完成所有Promise函式，最後把所有結果集合在一個陣列裏，並且回傳
Promise.race：
以陣列形式傳入多個Promise函式，回傳最快完成的那個Promise物件
Promise.reject、Promise.resolve：
直接定義Promise物件的狀態是reject或者resolve

`Promise.all`

以陣列形式傳入多個Promise函式，一定會等到完成所有Promise函式，才會回傳結果，而結果就是一個放有所有Promise物的陣列。例如以下例子，我需要p1和p2都一併完成，才會執行下一個動作：

function add(num1,num2,delayTime){
    return new Promise( (resolve,reject) => {
        window.setTimeout( () => {
            resolve(num1 + num2);
        },delayTime)
    })
}

const p1 = add(10,20,1000);
const p2 = add(60,70,3000);

Promise.all([p1,p2]).then( success => {
    let [result1,result2] = success
    console.log(result1,result2) //30,130
})

`Promise.race`

以陣列形式傳入多個Promise函式，回傳最快完成的那個Promise物件。

Promise.race([p1,p2]).then( success => {
    console.log(success) //30
})

`Promise.reject`、`Promise.resolve`

直接定義Promise物件的狀態是reject或者resolve。範例如下：

const p1 = Promise.resolve('Hello World');
const p2 = Promise.reject('Error!');

Promise.all([p1,p2])
    .then( success => {
        console.log(success);
    })
    .catch( error => {
        console.log(error); //Error! 
    })

`Promise`改寫`XMLHttpRequest`來處理AJAX

重溫我們如何用XMLHttpRequest來抓取遠端伺服器的資料：

const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('get','https://randomuser.me/api/',true);
xhr.send(null);

//當遠端資料已傳回來，就執行以下函式
xhr.onload = () => {
    if(xhr.status === 200){
        console.log(xhr.responseText); 
    }else{
        console.log('請求失敗!')
    }
}

以上範例以XMLHttpRequest建構函式來產生XMLHttpRequest實體物件，並向遠端發出資料請求。

如果用Promise重寫的話，做法就是把XMLHttpRequest的部分放在Promise裏處理：

function getJSON(url){
    return new Promise( (resolve,reject) => {
        const xhr = new XMLHttpRequest();
        xhr.open('get',url);
        xhr.send(null);

        xhr.onload = () => {
            if(xhr.status === 200){
                resolve(JSON.parse(xhr.responseText));
            }else{
                reject(new Error(xhr.statusText));
            }
        }
    });
};

//把url當作参數
getJSON('https://randomuser.me/api/')
    .then(JSONdata => console.log(JSONdata)) 
    .catch(error => console.log(error))

這個做法提高了程式碼的可讀性。如果我們之後又要從不同遠端伺服器抓取資料時，就可以重用getJSON的函式，直接把url當作参數傳進函式裏就行。